3.停机对下一次启动排放的影响
图1为不同怠速时间截取的部分S/S阶段测试尾气排放的结果。图中椭圆区域为启动阶段的各类污染物排放量,图中平滑直线“----”部分为纯柴油模式发动机怠速排放量。从图中可以看出,发动机在S/S阶段,在20s~60s这一时段,发动机启动时的排放量和排放变化率几乎没有变化。为了进一步研究
混合动力公交车S/S阶段的排放特性,截取中国典型城市公交循环工况其中的一个循环进行研究,并且保证所截取的循环存在S/S过程。
图2给出了所截取的
混合动力模式S/S阶段的瞬时排放图。从图中可以看到,
混合动力模式发动机的CO、NOx、PM排放量在停机后的启动过程中均出现排放峰值,这一现象与美国阿贡国家实验室研究结论一致,PM再次启动后的峰值尤为明显。产生这一现象的原因主要是
混合动力系统在电机拖动到发动机怠速工况时,发动机启动混合气过浓以及怠速油量较高,缸内燃烧不完全引起。当发动机停机时,会有一部分油膜残留在气缸内,还有一小部分废气残留在活塞与气缸壁及活塞环缝隙内,当发动机重新启动时会对排放产生影响;在排气门关闭后,HC、CO、NOx、PM浓度先降低后又有所升高现象,是由于气流惯性产生的压力波动在排气道内形成回流所致。
4.停机之后启动排放量与纯柴油模式怠速排放量
可通过图3来表示CO、PM重新启动后排放量的特殊性。图中平滑直线为传统柴油模式怠速时CO排放量,另一条直线为
混合动力模式PM的排放量,平滑斜线为
混合动力模式CO排放量,另一条斜线为传统柴油模式PM排放量。从图中可以看出
混合动力S/S阶段取消发动机怠速阶段,CO的排放量在启动排放量出现峰值之后怠速排放量要比传统柴油模式怠速排放量高,经计算,
混合动力模式下发动机启动之后50s、CO的排放量就会等于传统柴油模式持续怠速70s的排放量,也就是说,
混合动力公交车启动50s之后持续怠速co的排放量就会高于传统柴油模式CO的排放量。而PM的排放量在重新启动出现峰值之后,怠速的排放量与传统柴油模式怠速排放量相等,经计算,若停机时间少于6s,
混合动力公交车PM的排放量就会高于纯柴油发动机,所以从控制PM排放水平来说,
混合动力公交车停机时间要高于6s。
四、结论
通过对混合动力城市公交客车和纯柴油公交客车的场地性能测试,对车辆排放性能进行考核,得到以下几点研究结论:
(1)测试的混合动力车辆HC、NOx和PM的排放水平相比常规国IV柴油车要低,但CO排放比纯柴油车高。
(2)通过整车累积排放水平的试验研究,论证了混合动力公交车的多工况循环过程和S/S阶段的HC、CO、NOx、CO2排放要比纯柴油模式低,采用S/S的混合动力公交车可以达到节能减排的目的。
(3)通过瞬态排放特性试验,发现混合动力公交车发动机排放物在启动过程中会出现排放峰值,再次启动后的怠速过程中,NOx的排放量要比停机前怠速过程显著下降。
(4)通过混合动力公交车停机对下一次启动排放的影响试验,发现从控制PM排放水平来说,混合动力公交车停机时间要高于6s。
(5)试验研究同时表明,同一辆混合动力公交车采用不同运行模式,车辆排放指标有很大不同。因此仅仅从台架试验来考核混合动力的排放水平是不全面的,必须采用实际路况整车的排放评价方法。
上一页 [1] [2]